專利名稱:鎂質(zhì)不燒陶瓷及其一次澆注成型法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是關(guān)于一種新型鎂質(zhì)不燒陶瓷及其一次注模成型的制備方法。它適用于制備建筑工程的墻壁、地面、柱面的裝飾板、磚、包裝材料、風(fēng)管、煙管、門(mén)窗框架和各種衛(wèi)生潔具,屬無(wú)機(jī)建筑材料類。
根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料的檢索,中國(guó)專利CN85106409B和88104847X中介紹了菱鎂粉人造大理石的制備方法,此兩項(xiàng)發(fā)明均以菱鎂粉為主要原料,采用二次復(fù)合成型的制造工藝。根據(jù)本發(fā)明人的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)前項(xiàng)發(fā)明的不足之處是抗水性較差,強(qiáng)度偏低、而且固化后變型大。后項(xiàng)發(fā)明雖然有所改進(jìn),但工藝過(guò)程煩瑣,生產(chǎn)周期長(zhǎng)達(dá)30天,特別是制成品泛白嚴(yán)重,影響美觀效果,適用范圍受到限制。此外,該發(fā)明的人造大理石不適合氣候較潮濕的中國(guó)南方地區(qū),只適合于氣候較為干燥的北方地區(qū)。
據(jù)知,長(zhǎng)久以來(lái),各國(guó)研究者針對(duì)鎂質(zhì)水泥易吸濕的缺陷,想方設(shè)法采用了各種措施以提高這類材料的抗水性,例如“建筑飾板”(756078462),由輕質(zhì)細(xì)粒廢料、氧化鎂、氯化鈣、水泥和鹵水拌合,此項(xiàng)制品在抗水性方面雖然較過(guò)去同類產(chǎn)品有所改進(jìn),但在強(qiáng)度和變形性方面仍不盡符合使用要求。又例如,美國(guó)專4352094號(hào)、歐洲專利0045162號(hào)、日本專利81120553號(hào)等披露,在混合料中,另加了提高抗水性的改性劑,從而降低了漿料的固化速度,延長(zhǎng)了固化成型的期限,造成生產(chǎn)效率下降。美國(guó)專利中介紹的是以磷酸為改性劑,但澆注入模后需加熱實(shí)現(xiàn)固化,日本以Mg0(PO4)2、8H2O為改性劑,亦要用熱固化技術(shù),抗水性確實(shí)有明顯提高,但是此種方法仍不適用于制造具有高光潔度要求的各類裝飾材料和衛(wèi)生潔具。
為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足,本發(fā)明的目的在于,提出一種新的不燒陶瓷的材料配方,并改進(jìn)、簡(jiǎn)化制造工藝,使得原料來(lái)源盡可能廣泛,產(chǎn)品的物理化學(xué)性能達(dá)到甚至超過(guò)現(xiàn)有人造大理石材料,特別注重提高其抗水性、耐磨性,光潔度,使用美觀效果和適應(yīng)使用面寬。
由于改進(jìn)后的成分配比和摻入了名為BT型的改性劑,提高抗水性,并且改進(jìn)了機(jī)械強(qiáng)度,化學(xué)穩(wěn)定性,使得本發(fā)明的產(chǎn)品不僅適合于在我們北方干燥地區(qū),同時(shí)更適合在氣候潮濕的溫?zé)釒У貐^(qū)。改性劑的加入,加快了漿料入模后的固化速度,在室溫條件下,(25℃±10℃),由原來(lái)的24小時(shí),凝固時(shí)間縮短到3-6小時(shí),并且同時(shí)獲得顯著的尺寸穩(wěn)定性,變形量小,有較高的硬度同時(shí)具有很好的耐摩性,和良好的耐濕熱性。漿料的配制,必須嚴(yán)格控制三元即MgO,與MgCl2與H2O的摩爾比,具體地說(shuō),嚴(yán)格控制并保證使MgO與MgCl2的摩爾此為30∶17-19;H2O與MgCl2的摩爾比為12∶16-19,特別應(yīng)當(dāng)指出的是,在所有情況下,工藝操作應(yīng)當(dāng)完全避免采用過(guò)量的水,BT改性劑的加入量亦應(yīng)準(zhǔn)確掌握。
本發(fā)明的鎂質(zhì)不燒陶瓷,是屬于一種新型的彩色人造大理石,其原料配比量主要粘結(jié)劑是含MgO≥83%的輕燒鎂粉,325目石英粉(或滑石粉),可用0.30,0.35,0.40,0.45,0.50,0.55,0.60份,適量的玻璃纖維再摻入BT(長(zhǎng)江化工廠產(chǎn)品)改性劑,包括有BT-Ⅰ型,BT-Ⅱ型,BT-Ⅲ型,這三種型的改性劑的配比是100∶5-10∶20-40,加入鎂鹽(鹵水)溶液拌合,H2O與MgCl2的摩爾比 2∶16-19;再加入不同使用要求的相應(yīng)的無(wú)機(jī)礦物顏料,顏料與H2O的調(diào)合比例是1∶1;最后,可按不同制品要求,加入不同種類的骨料和填充料,攪拌均勻,填料的加入量為1∶0.05-3.5(以鎂粉的重量計(jì)),制備好的漿料一次注入模型內(nèi),經(jīng)振動(dòng)振實(shí)的,靜置于常溫25℃±10℃,干濕度80%左右的通風(fēng)環(huán)境中,在注模中固化時(shí)間為3-6小時(shí),即可脫模,脫模后的坯料養(yǎng)護(hù)15天,自然增強(qiáng)后,再根據(jù)不同的使用要求對(duì)表面,可以進(jìn)行涂釉打磨,拋光,上蠟等表面處理,制品即可分檢入庫(kù)。按此成分配方制備鎂質(zhì)不燒陶瓷和一次注模成型的工藝方法,所得到的人造大理石制品,抗水性能符合要求,機(jī)械強(qiáng)度較高,耐磨性高,色彩鮮艷,外表光潔、美觀是一種理想,新型的建筑裝飾材料。
本發(fā)明的制品,經(jīng)湖北省建材產(chǎn)品監(jiān)測(cè)中心,實(shí)測(cè)結(jié)果見(jiàn)下表列出(鄂字(91)第20號(hào))序號(hào) 檢測(cè)項(xiàng)目 計(jì)量單位 實(shí)測(cè)結(jié)果最低、最高1 抗壓強(qiáng)度 MPa 37.32 129.662 抗折強(qiáng)度 MPa 13.05 24.363 吸水率 % 4.32 1.224 抗凍性 -15℃-+15℃ 凍熱循環(huán)15次無(wú)裂紋不變形,不變色5 耐磨性 % 17.9 耐摩擦測(cè)試5000次,測(cè)光潔度計(jì)算表面相對(duì)損失率。
6 硬度 HB 34.5本發(fā)明的工藝流程是1、配料 2、混合攪拌 3、漿料澆注入模成型 4、振實(shí) 5、靜置固化 6、脫模養(yǎng)護(hù)、自然增強(qiáng) 7、表面處理 8、成品檢驗(yàn)入庫(kù)出廠本發(fā)明的積極效果是1、三元成分摩爾配比嚴(yán)格,成分設(shè)計(jì)合理,從本質(zhì)上保證了不燒陶瓷制品的物理化學(xué)性能。2、將二次復(fù)合法成型工藝簡(jiǎn)化改進(jìn)成一次注模成型,工藝簡(jiǎn)單,易于操作,3、BT改性劑的加入,使固化成型速度提高2-3倍,從而縮短生產(chǎn)周期,提高了效率和產(chǎn)量,降低了生產(chǎn)成本,4、BT改性劑加入更主要的是改善了制品的早期強(qiáng)度和抗水性,降低了成品的吸濕率,保證產(chǎn)品長(zhǎng)期使用中不變形,5、石英粉的用量從原來(lái)以20%增加到50%和適量的玻璃纖維,在增加了強(qiáng)度的同時(shí),還能夠降低脆性,使產(chǎn)品具有適當(dāng)?shù)捻g性,由于強(qiáng)度和韌性增加,從而減少了收縮變形量,6、改善了光潔度,使得色彩艷麗和具有很高的耐磨性。7、由于制品不需燒制,即可固化成型,從而節(jié)省能源。8、生產(chǎn)全過(guò)程沒(méi)有三廢產(chǎn)生,不污染環(huán)境。9、所用各類原料,來(lái)源廣泛,而且成本低廉、經(jīng)濟(jì)效益高。
本發(fā)明的鎂質(zhì)不燒陶瓷及其一成型法的實(shí)施例如下漿料的配制100克輕燒鎂粉(含MgO≥83%)50克石英粉(滑石粉)10克管道灰或粉煤灰,1.7克玻璃纖維(長(zhǎng)度1.5-3mm)放入攪拌罐內(nèi),13克礦物顏料(鐵紅)與13克水調(diào)成色漿,2克BT改性劑,60克鎂鹽(MgCl2),42克水混合成溶液,投入攪拌罐內(nèi)混合10分鐘,再將30克河砂,350克(0.5-08cm)碎石子(經(jīng)水篩洗凈涼干),邊攪拌邊混合,5-10分鐘。
一次注模成型制備法將充分拌勻的漿料,按模具容量一次性注入吸塑薄膜內(nèi),12mm厚,再置于振動(dòng)平臺(tái)上經(jīng)12秒-60秒振動(dòng)成型,使其在模具內(nèi)充填結(jié)實(shí),然后,靜置室溫25℃±10℃通風(fēng)的80%干濕度的環(huán)境中,固化6小時(shí)后脫模,初凝時(shí)間為2小時(shí)40分鐘,終凝時(shí)間為5小時(shí)10分鐘,已脫模的坯料,靜置于同樣環(huán)境中養(yǎng)護(hù)15天,使其自然增強(qiáng)后,即可按不同類別,凡屬衛(wèi)生潔具類,可噴涂一層透明質(zhì)不燒釉,以增加其表面光潔度和抗水性,待釉層干燥后,即可入庫(kù)出廠,另外凡屬其他建材裝飾類制品表面邊緣可略做修整,即可入庫(kù)出廠。
權(quán)利要求
1.鎂質(zhì)不燒陶瓷是由輕燒鎂粉、石英粉(滑石粉)、玻璃纖維、鎂鹽、水、鋸末、管道灰(粉煤灰)、砂子、碎石、礦物顏料和BT改性劑所組成,其特征在于采用了一次注模成型,將按配比攪拌均勻的混合漿料一次澆注入模固化成型,在常溫下25℃±10℃、80%干濕度環(huán)境中靜置6小時(shí)后脫模,并且繼續(xù)放置通風(fēng)環(huán)境中養(yǎng)護(hù)15天自然增強(qiáng)后,即可按制品類別不同進(jìn)行不同的表面處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂質(zhì)不燒陶瓷,其特征在于混合漿料的配比是MgO-MgCl2為摩爾比是30∶17~19,H2O與MgCl2的摩爾比為12∶16~19,BT改性劑為2~6%(以菱鎂粉重量計(jì),以下均同),石英粉(滑石粉)為30~50%,礦物顏料為5~13%,填料為1∶0.05~3.5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂質(zhì)不燒陶瓷,及制備法,其特征在于BT改性劑包括有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型,此三型的改性劑按重量的比是100∶5~10∶20~40。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂質(zhì)不燒陶瓷,其特征是表面處理在于經(jīng)自然增強(qiáng)后的制品坯料,按制品不同類別的要求,進(jìn)行表面的涂釉打磨,拋光,上臘等。
全文摘要
本發(fā)明是一種以輕燒鎂粉、鎂鹽、水、石英粉(滑石粉)、玻璃纖維、石英砂、BT改性劑及各礦物顏料等為原料,按精確配比混合后,一次注模成型所制備的陶瓷類替代產(chǎn)品——鎂質(zhì)不燒陶瓷。它是一種應(yīng)用廣泛的建筑及裝飾材料。該系列產(chǎn)品工藝簡(jiǎn)單、容易操作、固化快、不需燒結(jié),節(jié)省能源、制品強(qiáng)度高、抗水性能好、光潔美觀,并且防燃、抗凍、保溫。制造過(guò)程沒(méi)有三廢,不污染環(huán)境,原料來(lái)源廣泛,成本低廉,收益高,是一種新型、理想的陶瓷替代產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C04B28/10GK1063093SQ9210010
公開(kāi)日1992年7月29日 申請(qǐng)日期1992年1月4日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月4日
發(fā)明者盛世理 申請(qǐng)人:盛世理